《【过高考】2023年高考物理大一轮单元复习检测（全国通用）》单元13 气体实验定律和热力学定律【亮点练】（解析版）

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单元 13 气体实验定律和热力学定律
1. 下列说法不正确的是 ()
A.物体内分子热运动的平均动能越大，则物体的温度越高
B.液体表面层中分子间的相距作用表现为引力
C.用显微镜观察液体中的布朗运动，观察到的是液体分子的无规则热运动
D.一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，则单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多
【答案】C
【解析】A.温度是分子平均动能的标志，物体内分子热运动的平均动能越大，则物体的温度越高。故 A正
确；B.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，从而有分子引力不均衡，产生沿表面作用
于任一界线上的张力，表现为引力，故 B正确；C.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子
的无规则运动，故 C错误；D.一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，则分子运动的激烈程度增大，
所以单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多，故 D正确。此题选不正确的，故选 C。
2. 下列说法正确的是()
A.图
¿
甲
¿
为水中小炭粒沿折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的
B.由图
¿
乙
¿
可知，温度升高后，所有分子速率都会增大
C.图
¿
丙
¿
中曲线
①
表示分子力随分子间距离的变化规律
D.图
¿
丙
¿
中
r0
处分子斥力为零
【答案】C
【解析】A.图
甲
¿
是每隔一定时间把水中炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连
接起来，而炭粒本身并不是沿折线运动，该图说明炭粒的运动
¿
布朗运动
¿
是不规则的，从而反映了水分子
运动的不规则性，故 A错误；B.由图
¿
乙
¿
可知，温度升高后，速率大的分子比例增大，但不是所有分子速
率都会增大，故 B错误；C.图
¿
丙
¿
中曲线
①
在平衡距离
r0
处取值为零，所以表示分子力随分子间距离的变
化规律，故 C正确；D.图
¿
丙
¿
中
r0
处，分子引力和斥力的合力为零，但引力和斥力均不为零，故 D错误。
故选 C。
3. （多选）天然气水合物是
20
世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源．它是水和天然气在高压和低温
条件下混合时产生的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、“固
体瓦斯”之称，开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体．可燃冰
的形成过程可简化为把甲烷气体压缩到低温的“容器”中，开采时通过升温再把甲烷气体从“容器”
中释放出来，甲烷可视为理想气体，以下说法中正确的是()
A.可燃冰在开采时甲烷气体对外做功，内能变小
B.可燃冰在开采时甲烷气体对外做功，又从外界吸热，内能变大
C.可燃冰在形成时外界对气体做功，内能变大
D.可燃冰在形成时外界对气体做功，气体又对外放热，内能变小
【答案】BD
【解析】
AB.
由题意可知，可燃冰在开采过程中要对其加热升温，气体体积变大对外做功，同时又从外界
吸热，内能变大，故选项 A 错误，选项 B正确
; CD .
可燃冰形成条件是低温高压，所以形成可燃冰过程中
外界对气体做功，气体又对外放热，内能减少，故选项 C 错，选项 D 正确。故选 BD 。
4. 绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无
摩擦，缸内气体的内能
Up=72 J
，如图甲所示。已知活塞面积
S=5×10−4m2
，其质量为
m=1kg
，大
气压强
p0=1.0 ×105Pa
，重力加速度
g=10 m/s2
如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来
的
P
位置移动到
Q
位置，此过程封闭气体的
V −T
图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。
求：
(1)
封闭气体最后的体积；
(2)
封闭气体吸收的热量。
【答案】
解：
(1)
以气体为研究对象，根据盖
−
吕萨克定律，有：
VP
TP
=VQ
TQ
，
解得：
VQ=6×10−4m3
；
(2)
由气体的内能与热力学温度成正比：
UP
UQ
=TP
TQ
，
解得：
UQ=108 J
，
活塞从
P
位置缓慢移到
Q
位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，
以活塞为研究对象：
pS=p0S+mg
，
解得：
p=p0+mg
S=1.2 ×105Pa
，
外界对气体做功：
W=− p(VQ− V P)=−24 J
，
由热力学第一定律：
UQ−U P=Q+W
，
得气体变化过程吸收的总热量为
Q=60 J
。
5. 一定质量的理想气体从状态
A
经状态
B
变化到状态
C
，其
p − 1
V
图像如图所示，其中
A
状态时温度为
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